[發明專利]基于深度限幅聯合星座擴展的OFDM峰均比抑制方法及抑制器

在審

• 申請號: 202011036644.8
• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN112152957A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 張麗麗;陳冬英;黃淑燕;黃敏;林靈燕;嚴瓊
• 申請（專利權）人: 福建江夏學院
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 丘鴻超;蔡學俊

本發明提出一種基于深度限幅聯合星座擴展的OFDM峰均比抑制方法及抑制器，對頻域信號先進行過采樣處理，然后經過IFFT處理轉換到時域后，根據限幅門限值對時域信號按深度限幅函數對幅度進行修正，然后信號經過FFT處理轉換到頻域后進行濾波，將帶外噪聲進行濾除后進行降采樣，接著進行星座擴展處理，對限幅濾波處理后的頻域信號進行修正，最后再經過IFFT處理轉換成時域信號；所述深度限幅函數對超過限幅門限的信號執行與幅度正相關的限幅處理；所述星座擴展處理采用16QAM星座點修正的處理方式。

技術領域

本發明屬于信息學領域，尤其涉及一種基于深度限幅聯合星座擴展的OFDM峰均比抑制方法及抑制器。

背景技術

OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交頻分復用）是一種特殊的多載波傳輸方案，具有高頻譜利用率、良好的抗多徑干擾能力和可用IFFT/FFT實現調制解調等優點，被廣泛應用于各種高速的無線通信系統和寬帶的數字電視廣播系統。然而其信號具有較高的PAPR（peak-to-Average Power Ratio，峰均功率比），容易使得發射機端的功率放大器進入飽和區，產生非線性失真，從而嚴重影響OFDM系統的性能。

發明內容

針對現有技術存在的不足和空白，本發明提出一種基于深度限幅聯合星座擴展的OFDM峰均比抑制方法及抑制器，能夠在不進行迭代的情況下有效地降低OFDM信號的PAPR，同時改善系統誤碼率、調制誤差率MER性能，降低實現復雜度。本發明的特點在于：采用了一種聯合方法，其中改進的限幅方法深度限幅法可以在不進行迭代的情況下有效地抑制峰值再生和降低OFDM信號的峰均比，星座擴展法可以改善系統接收端誤碼率、調制誤差率MER性能。這種峰均比抑制器簡單、有效，并且接收端不需要增加額外的處理。其相對于已有的類似方案，能夠更加有效地抑制峰值再生和降低OFDM信號的峰均比，由深度限幅產生的誤碼率能夠通過16QAM星座點進行完善的修正，使該方案的最終性能顯著優于現有其他方案。

本發明具體采用以下技術方案：

一種基于深度限幅聯合星座擴展的OFDM峰均比抑制方法，其特征在于：對頻域信號先進行過采樣處理，然后經過IFFT處理轉換到時域后，根據限幅門限值對時域信號按深度限幅函數對幅度進行修正，然后信號經過FFT處理轉換到頻域后進行濾波，將帶外噪聲進行濾除后進行降采樣，接著進行星座擴展處理，對限幅濾波處理后的頻域信號進行修正，最后再經過IFFT處理轉換成時域信號；

所述深度限幅函數對超過限幅門限的信號執行與幅度正相關的限幅處理；

所述星座擴展處理采用16QAM星座點修正的處理方式。

優選地，對時域信號按深度限幅函數對幅度進行修正的步驟在極坐標下完成。

優選地，所述深度限幅函數對超過限幅門限值的信號執行與幅度線性正相關的限幅處理。

優選地，所述限幅門限值由限幅率和IFFT處理后的時域信號的平均功率的均方根值確定。

優選地，所述16QAM星座點修正的處理方式基于16QAM星座圖，所述16QAM星座圖包括在虛實坐標軸上呈矩陣對稱排布的16個星座點，共計4個角落點、4個內部點和8個側邊點；頻域信號根據落在16QAM星座圖上的位置，執行修正處理：

如果頻域信號位于16QAM星座圖構成的矩陣內，且距離最近的星座點為內部點，則執行頻域信號不變的處理；

如果頻域信號位于16QAM星座圖構成的矩陣內，且距離最近的星座點為側邊點，則修正至該側邊點所在的矩陣的側邊；

如果頻域信號位于16QAM星座圖構成的矩陣外，且位于星座點在虛實坐標軸上投影形成的十字型邊界內，則修正至距離最近的十字型邊界上；